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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wandaufbau für die Errichtung und/oder Unterteilung von Gebäuden.
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Dabei will die vorliegende Erfindung einen ökonomischen und ökologischen, nachhaltigen Wandaufbau angeben, der als Massivholzwand tragende Eigenschaften in einem Gebäude haben kann. Der Wandaufbau kann auch verschiedene Räume innerhalb eines Gebäudes unterteilen.
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Ein gattungsgemäßer Wandaufbau ist aus der
EP 1 745 900 B1 bzw.
EP 1 745 899 A2 bekannt. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zu deren Herstelleng ist aus der
EP 1 745 900 A2 bekannt. Der Wandaufbau hat fünf verschiedene Lagen, wobei die äußeren Lagen vertikal verlegte Bretter, die mittlere Lage horizontal verlegte Bretter und die dazwischen vorgesehenen Lagen diagonal verlegte Bretter aufweisen. Die entsprechenden Lagen sind durch Dübel miteinander verbunden, die weiterhin sämtliche Lagen durchsetzen.
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Auch die
EP 1 097 032 B1 offenbart einen Wandaufbau, bei welchem lediglich eine Lage diagonal verlegte Bretter aufweist. Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen nachhaltigen Wandaufbau anzugeben, der eine hohe Steifigkeit hat und ohne den Einsatz von Leim hergestellt werden kann.
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Zur Lösung dieses Problems wird mit der vorliegenden Erfindung ein Wandaufbau mit den Merkmalen von Anspruch 1 vorgeschlagen.
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Dieser Wandaufbau hat zumindest fünf Lagen von Brettern, wobei zumindest zwei benachbarte Lagen jeweils miteinander über Nägel, bevorzugt Holznägel verbunden sind.
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Üblicherweise sind exakt zwei unmittelbar benachbarte Lagen über Nägel miteinander verbunden. Mit Worten sind die Nägel so gewählt und in die Lagen eingebracht, dass die Nägel lediglich zwei unmittelbar benachbart zueinander vorgesehene Lagen von Brettern miteinander verbinden. So kann der Wandaufbau schichtweise montiert werden, indem zunächst eine Lage von Brettern gelegt wird und danach die andere Lage mit den darunterliegenden Brettern über die Nägel verbunden wird. Auf diese Weise können die zumindest fünf Lagen des Wandaufbaus schichtweise über die Nägel miteinander verbunden werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Wandaufbau sind die mittlere Lage und die beiden äußeren der fünf Lagen durch vertikal verlegte Bretter gebildet. Die Bretter sind in ihrer jeweiligen Ebene unmittelbar benachbart zueinander vorgesehen. Sie werden beim Herstellen des Wandaufbaus üblicherweise gegeneinander angeschlagen und danach mit der darunterliegenden Lage durch Nageln verbunden. Die vertikal verlegten Bretter erstrecken sich in dem Gebäude in der Regel streng vertikal. Die vertikal verlegten Bretter nehmen auch die Last auf und leiten diese nach unten ab.
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Die Bretter der beiderseitig der mittleren Lage angeordneten Lagen sind diagonal zu den vertikal verlegten Brettern verlegt. So verlaufen die die entsprechenden Lagen bildenden Bretter diagonal zu den vertikal verlegten Brettern. Dabei haben die Bretter der einen diagonale Lage eine diagonale Ausrichtung, die entgegengesetzt zu der diagonalen Ausrichtung der anderen diagonalen Lage ausgerichtet ist. Die diagonal verlegten Bretter sind in ihrer jeweiligen Ebene ebenfalls unmittelbar benachbart zueinander vorgesehen und üblicherweise gegeneinander angestoßen.
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Dabei sind die Nägel zum Verbinden eines ersten Verbundes von zwei benachbarten Lagen bevorzugt in einem ersten Nagelbild genagelt, das gegenüber einem zweiten Nagelbild versetzt ist, mit dem ein zweiter Verbund von zwei benachbarten Lagen genagelt ist, der eine der Lagen des ersten Verbundes mit umfasst. Hierdurch wird verhindert, dass die Nägel des ersten Verbundes in die Nägel des zweiten Verbundes eindringen.
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Die Nagelbilder werden dabei durch Kreuzungsfelder festgelegt, welche ihrerseits durch Auflage eines vertikalen und eines diagonalen Brettes gebildet werden. Ein Kreuzungsfeld ist dabei der Bereich, in dem sich ein einziges vertikales und ein einziges diagonales Brett schneiden. Üblicherweise hat das Kreuzungsfeld eine rautenförmige Ausbildung. In jedem Kreuzungsfeld wird mindestens ein Nagel, bevorzugt zwei Nägel genagelt. In einem rautenförmigen Kreuzungsfeld werden die Nägel bevorzugt in einem Abstand von 35 mm +/- 10% von einem Rand des vertikalen Bretts genagelt. Des Weiteren werden die Nägel in einem vertikalen Abstand von bevorzugt 84 mm +/- 10% von einem oberen oder unteren Ende des Kreuzungsfeldes genagelt.
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Bevorzugt handelt es sich bei den Brettern um Bretter aus Fichte, Tanne, Kiefer, Douglasie oder Lärche, und zwar um üblicherweise vierseitig gehobelte Bretter.
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Die Bretter haben bevorzugt eine Feuchtigkeit von etwa 12 % +/- 2 %. Die Nägel haben eine demgegenüber reduzierte Feuchtigkeit.
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Die Nägel werden mit einem Druckluftnagler z.B. händisch vernagelt. Aufgrund des Feuchtigkeitsunterschiedes zwischen dem relativ trockenen Holznagel gegenüber den relativ feuchten Brettern besteht die Möglichkeit, dass die Feuchtigkeit aus den Brettern in die Nägel übergeht, die infolge dessen quellen, wodurch die Verbundfestigkeit des Wandaufbaus erhöht werden kann. Die Verbundfestigkeit wird darüber hinaus auch durch das sogenannte Prinzip des Holzschweißens erhöht. Durch die hohe Einschussgeschwindigkeit der Nägel von etwa 30 m/s entsteht Reibung und entsprechend Wärme. Die Wärme bewirkt ein Erweichen von einem in dem Holz befindlichen Polymer, welches in das umgebende Holz vordringt. Entweicht die Wärme, erstarrt das Polymer und verklebt die Nägel mit dem umgebenden Holz. Üblicherweise handelt es sich bei dem Polymer um Lignin.
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Die Bretter werden üblicherweise vierseitig gehobelt, auf eine Dicke von üblicherweise 20-40 mm, bevorzugt 26 mm +/- 3 mm und auf eine Breite von bevorzugt 190 mm +/- 10 mm. Jede Lage weist Bretter mit derselben Dicke auf. Üblicherweise weist eine Seite jedes Brettes mindestens eine Entlastungsnut auf. Diese führt zu einem Spannungsausgleich im Holz. Weiterhin führt das entstandenen Luftpolster innerhalb der Entlastungsnut zu einer verbesserten Wärmedämmung durch die Abnahme der Wärmeleitfähigkeit und der damit verbundenen Erhöhung des Wärmedurchgangswiderstands. Die Entlastungsnut kann beispielweise im Vorfeld mit einer Vierseitenhobelmaschine eingefräst werden.
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Es besteht auch die Möglichkeit mindestens ein Brett mit einer oder mehreren Aussparungen zu versehen, die zum Beispiel als Installationsleitungen für Stromführungen dienen. Ein solches Brett kann in jede Lage eingesetzt werden. Es ist auch denkbar, dass die Ausrichtung einer Aussparung einer Lage, der Aussparung einer benachbarten Lage entspricht. Weiterhin kann sich die Aussparung in einem Brett der inneren Lagen befinden, sodass sich diese durch äußere Lagen bedecken lässt. So eine Aussparung kann beispielweise im Vorfeld beim Aufbau oder beispielsweise in den fertigen Wandaufbau mit einer Handfräse eingesetzt werden.
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Die Nägel haben abgestimmt auf die zuvor erwähnte bevorzugte Dicke der Bretter eine Länge, die das Durchdringen der zweiten Lage verhindert. Bevorzugt ist diese Länge eine Aufsummierung einer Mindesteindringtiefe, die vorzugsweise 80% der Dicke des Brettes, in der sich die Nagelspitze befindet, beträgt, und der Dicke des Brettes, in der sich die Nagelspitze nicht befindet. Die Nägel haben eine bevorzugte Länge von 50 mm +/- 5 mm oder 38 mm +/- 5 mm. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Nägel mit einem Durchmesser von 3,7 mm +/- 0,5 mm oder 2,8 mm +/- 0,5 mm auszuwählen.
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Der erfindungsgemäße Wandaufbau ist leimfrei und besteht üblicherweise allein aus den Brettern und den Nägeln. Die verwendeten Bretter sind üblicherweise in jeder Lage identisch, sodass sich der Wandaufbau wirtschaftlich herstellen lässt. Üblicherweise ist eine Dichtfolie z.B. durch Kleben oder Tackern auf die äußerste Fläche des Wandaufbaus aufgebracht, und fungiert als diffusionsoffene Dampfbremse. Der Wandaufbau ist eine allein aus Holz gebildete Massivwand, die eine hohe Stabilität aufweist, nicht zuletzt, da die diagonal verlegten Bretter von zwei Lagen in entgegengesetzte Richtung diagonal verlegt sind. Durch die diagonal entgegengesetzte Anordnung der Bretter ergibt sich eine günstige Kraftverteilung während einer Belastung. In einer Ansicht auf den Wandaufbau verlaufen dementsprechend die in der einen diagonalen Lage verlegten Bretter beispielsweise von links unten nach rechts oben, wohingegen die in der anderen Lage diagonal verlegten Bretter sich von rechts unten nach links oben erstrecken. Eine diagonale Verlegung ist üblicherweise gegeben, wenn die diagonal verlegten Bretter relativ zu den vertikal verlegten Brettern mit einem Winkel von 45 ° +/- 15 ° schräg ausgerichtet sind. Eine orthogonale Ausrichtung der beiden entgegengesetzt diagonal ausgerichteten Lagen ist zu bevorzugen.
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Der zuvor beschriebene Wandaufbau kann Kern eines Wandaufbaus mit weiteren Lagen sein. Bei diesen Lagen kann es sich um weitere Holzlagen handeln, die in der Regel ebenfalls über Nägel mit dem erfindungsgemäßen Wandaufbau verbunden sind.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Zeichnungen. In dieser zeigen:
- 1 eine perspektivische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Wandaufbaus, wobei teilweise Lagen in Teilen weggenommen sind;
- 2 eine Ansicht auf die mittlere vertikale Lage 2 des ersten Ausführungsbeispiels, wobei der Verlauf der Bretter der darunterliegenden diagonalen Lage 5 ebenfalls zu erkennen ist;
- 3 eine Ansicht auf in die 1 obere äußere Lage 1, wobei der Verlauf der Bretter der darunterliegenden diagonalen Lage 4 ebenfalls zu erkennen ist;
- 4 eine perspektivische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Wandaufbaus, wobei Aussparungen 7 zu erkennen sind;
- 5 eine perspektivische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Wandaufbaus, wobei Aussparungen 7 in einer Installationsebene 8 ebenfalls zu erkennen sind;
- 6 eine Ansicht auf ein Brett 3 mit zwei Entlastungsnuten 9 und
- 7 eine Seitenansicht der Brett 3 aus 6.
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Bei dem in den Figuren gezeigten Wandaufbau handelt es sich um eine Massivholzwand, in der ausschließlich Holz verbaut ist. Der Wandaufbau besteht dementsprechend ausschließlich aus Holz.
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Der Wandaufbau hat zwei äußere vertikale Lagen 1 und eine mittlere, ebenfalls vertikale Lage 2. Die zuvor erwähnten vertikalen Lagen 1, 2 bestehen aus vierseitig gehobelten Fichtenbretter 3 mit einer Breite von ca. 190 mm und einer Dicke von ca. 26 mm.
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Diese Bretter 3 sind in den vertikalen Lagen 1 vertikal verlegt. Sie liegen eng aneinander und stoßen üblicherweise unmittelbar in ihrer Ebene in Querrichtung also horizontal gegeneinander an.
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Zwischen der mittleren Lage 2 und einer der äußeren Lagen 1 ist jeweils eine diagonale Lage vorgesehen, wobei die in 1 vordere diagonale Lage mit Bezugszeichen 4 gekennzeichnet ist und die in der 1 hintere diagonale Lage mit Bezugszeichen 5 gekennzeichnet ist. In 1 sind zudem teilweise die Lagen in Teilen weggenommen, um den Aufbau besser zu verdeutlichen. Bei dem fertigen Erzeugnis sind durch jede Lage identische Flächen geschaffen, die über- bzw. hintereinander liegen.
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Die Bretter 3 dieser diagonalen Lagen 4, 5 sind diagonal zu den vertikal verlegten Brettern der anderen Lagen 1, 2 verlegt, was sich aus der 2, die eine Ansicht auf die mittlere vertikale Lage 2 mit ihren Brettern 3v zeigt, verdeutlicht, wobei zusätzlich auch das Muster der dahinter diagonal verlegten Bretter 3d zu erkennen ist, die die diagonale Lage 5 ausbilden. Die 3 zeigt demgegenüber den Verlauf der äußeren vertikalen und in 1 vorderen Lage 1 mit ihren Brettern 3v, wobei zusätzlich auch das Muster der dahinter diagonal verlegten Bretter 3d zu erkennen ist, die die diagonale Lage 4 ausbilden. Wie ersichtlich laufen die diagonalen Bretter 3d der diagonalen Lage 4 entgegengesetzt zu der diagonalen Ausrichtung der Bretter 3d der diagonalen Lage 5.
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Durch das gezeigte Ausführungsbeispiel ist eine massive Wand mit hoher Stabilität geschaffen. Die Wand hat eine relativ große Festigkeit und eignet sich auch zum Abtragen von vertikalen Lasten in ein- oder mehrgeschossigen Gebäuden. Aufgrund der Dicke des Wandaufbaus und der versetzten Stoßstellen zwischen den einzelnen Brettern 3 benachbarter Lagen 1, 2, 4, 5 hat der Wandaufbau auch ohne eine eingebaute Dämmung gute wärmedämmende und schalldämmende Eigenschaften.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die vertikalen Bretter 3v der vertikalen Lagen 1, 2 nicht in horizontaler Richtung so versetzt zueinander, dass die Fugen zwischen den einzelnen Brettern 3 unterschiedlicher vertikaler Lagen 1, 2 nicht fluchten. Von einer solchen Möglichkeit kann aber zur Erhöhung der dämmenden und/oder schallisolierenden Wirkung des Wandaufbaus Gebrauch gemacht werden.
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Der Wandaufbau hat eine Gesamtdicke von etwa 130 mm. Jedes Brett ist ca. 26 mm dick. Die Bretter 3 benachbarter Lagen sind jeweils miteinander über Nägel 6 mit einem Durchmesser von 3,7 mm und einer Länge von 50 mm miteinander verbunden. Die Nägel 6 sind aus Buchenholz und haben eine Restfeuchte, wohingegen die Bretter 3 eine Restfeuchte von 12 % haben. Nach dem Einnageln der Nägel 6 in die Bretter 3 quellen die Nägel 6 durch aus den Brettern 3 einwandernde Feuchtigkeit auf, wodurch der Verbund zwischen den benachbarten Lagen verbessert wird.
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Bei der Herstellung wird üblicherweise zunächst eine der äußeren Lagen 1 gelegt. Danach werden die Bretter 3d der diagonalen Lage 5 auf die äußere Lage 1 aufgelegt und über die Nägel 6 mit der äußeren vertikalen Lage 1 vernagelt. Danach werden die vertikal verlegten Bretter 3v der mittleren Lage 2 auf die diagonale Lage 5 gelegt. Erneut erfolgt die Verbindung dieser oberen Bretter 3v mit den darunterliegenden Brettern 3d der diagonalen Lage 5 über Nägel 6.
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Danach werden die Bretter 3d der diagonalen Lage 4 auf die mittlere Lage 2 diagonal und spiegelverkehrt zu der Ausrichtung der Bretter 3d der diagonalen Lage 5 aufgelegt und über Nägel 6 vernagelt, sodass die Holzbretter 3d der diagonalen Lage 4 mit der vertikalen mittleren Lage 2 unmittelbar und über diese mittelbar mit den weiteren Lagen 1, 5 verbunden sind. Schließlich werden die Bretter der äußeren vertikalen Lage 1 aufgelegt und in der zuvor beschriebenen Weise vernagelt.
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Bei jedem Verbinden eines ersten Verbundes von zwei benachbarten Lagen 1, 4; 4, 2; 2, 5; 5, 1 wird ein Nagelbild verwendet, das nicht mit dem unmittelbar darunterliegenden Nagelbild fluchtet, sodass die unterschiedlichen Verbünde zugeordneten Nägel sich nicht durchdringen können.
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In einem zweiten Ausführungsbeispiel, das eine Modifizierung des Wandaufbaus aus dem ersten Ausführungsbeispiel vorlegt, weisen die Bretter 3 der vertikalen äußeren Lage 1 und der darunterliegenden diagonalen Lage 4 Aussparungen 7 auf. Wie 4 verdeutlicht, umfassen die Aussparungen 7 kreisförmige Bereiche, die mittels einer Gerade mit einer äußersten Kante des Wandaufbaus verbunden sind. Dies ermöglicht zum Beispiel die Montage mindestens einer Steckdose und das Wegführen einer dafür benötigten Stromleitung.
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Der Wandaufbau aus 5 veranschaulicht eine zweite Modifizierung des Wandaufbaus und somit ein drittes Ausführungsbeispiel. Ein Teil der vertikalen äußeren Lage 1 ist entfernt um die darunterliegende diagonale Lage 4 abzubilden. Es ist erkennbar, dass sich die Aussparung 7, wie oben beschrieben, in der diagonalen Lage 4 befindet und sich somit auch Teile der Installationsleitungen, wie zum Beispiel eine Stromleitung, in dieser Lage 4 befinden. Dementsprechend kann eine solche Lage auch als Installationsebene 8 bezeichnet werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel überdecken die Bretter 3 der äußeren Lage 1 teilweise die Aussparung 7 der Installationsebene 8, weisen aber auch selbst Aussparungen 7 auf, die von ihrer Positionierung den Aussparungen 7 der Installationsebene 8 entsprechen. Dies führt dazu, dass Teile der Installationsleitungen durch die äußeren Lage 1 verdeckt werden, während andere Teile sichtbar bleiben. Dies ermöglich zum Beispiel, dass sich die Stromleitungen innerhalb des Wandaufbaus befinden, aber die zugeordnete Steckdose sichtbar bleibt.
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Die eingesetzten Bretter 3 können mindestens eine Entlastungsnut 9 aufweisen, welche einen Spannungsausgleich in dem Holz gewährleistet. So eine Entlastungsnut 9 kann sich parallel zu einer Seite des Brettes 3 erstrecken. Das Brett 3 in 6 weist zwei Entlastungsnuten 9 auf, die parallel zu der längsten Seite des Brettes 3 orientiert sind. Wie in der entsprechenden Seitenansicht in 7 ersichtlich wird, sind die Entlastungsnuten 9 relativ oberflächlich und drängen nicht allzu tief in das Brett 3 hinein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- vertikale äußere Lage
- 2
- vertikale mittlere Lage
- 3
- Brett
- 4
- diagonale Lage
- 5
- diagonale Lage
- 6
- Nagel
- 7
- Aussparung
- 8
- Installationsebene
- 9
- Entlastungsnut
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1745900 B1 [0003]
- EP 1745899 A2 [0003]
- EP 1745900 A2 [0003]
- EP 1097032 B1 [0004]
